嵌入式软件目标码仿真测试平台的研究与设计

为了满足当前提出的对安全关键软件进行目标码测试的要求,改变目标码测试工具缺乏的现状,提出了一种目标码仿真测试平台的设计方案。分析了目标码测试的特点,在此基础上提出了一种基于虚拟软件测试环境的支持嵌入式软件目标码测试的仿真测试平台的设计结构,给出了虚拟运行平台构建、目标文件静态分析、测试用例加载、测试信息采集记录和目标码覆盖率统计的解决方法。通过设计TMS320C67x目标码仿真测试平台,验证了该设计的有效性。

基于改进模拟退火遗传算法的测试用例优化方法研究

面向对象软件不同于传统的面向过程软件,其具有封装性、继承性和多态性。面向对象软件中类的方法中可能会调用其他类的对象,导致很难获取其他类的对象状态,并且由于其继承性和多态性,程序中可能存在多种执行路径,如果用传统方法生成测试用例,很难达到较高的测试覆盖率。针对这个问题,提出一种新的面向对象软件单元测试用例生成方法。这一方法基于改进的模拟退火遗传算法,使得优化过的测试序列可以覆盖到程序中更多的分支,生成的测试用例具有更高的覆盖率。通过实验验证方法的可行性,并与其他方法进行对比实验。实验结果证明该方法具有较高的分支覆盖率。

一种基于程序功能标签切片的制导符号执行分析方法

提出了一种基于程序功能标签切片的制导符号执行分析方法OPT-SSE.该方法从程序功能文档提取功能标签,利用程序控制流分析,建立各功能标签和程序基本块的映射关系,并根据功能标签在程序执行中的顺序关系生成功能标签执行流.针对给定的代码目标点,提取与之相关的功能执行流切片,根据预定义好的功能标签流制导规则进行符号执行分析,在路径分析过程中,及时裁剪无关的功能分支路径以提升制导效率.通过对不同的功能标签流进行分离制导符号执行分析,可避免一直执行某复杂循环体的情形,从而提高对目标程序的整体分支覆盖率和指令覆盖率.实验结果表明,通过对binutils、gzip、coreutils等10个不同软件中的20个应用工具上的分析,OPT-SSE与KLEE提供的主流搜索策略相比,代码目标制导速度平均提升到4.238倍,代码目标制导成功率平均提升了31%,程序指令覆盖率平均提升了8.95%,程序分支覆盖率平均提升了8.28%.

变异策略动态构建的模糊测试数据生成方法

模糊测试中随机变异生成的测试数据破坏了目标程序的输入规范,导致测试数据无法通过验证,造成代码覆盖率低.针对这一问题,提出了一种变异策略动态构建的模糊测试数据生成方法,该方法利用插桩执行的反馈信息动态构建控制变异策略和关键字变异策略,指导模糊器变异出高覆盖率的测试数据.实验结果表明,与随机变异相比,该方法平均使代码分支覆盖率提高了约40%;该方法能够有效提高模糊测试的效率,具有较强的实用价值.